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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS INSTITUTO DE QUÍMICA QUÍMICA LICENCIATURA - NOTURNO Métodos de extração e separação de misturas. Amanda A. A. de Morais Daniel Alves Daniel Araújo GOIÂNIA – GOIÁS 25 de março de 2015 Procedimento A – Filtração Materiais 2 béqueres de 50 ml 1 béquer de 100 ml Bastão de vidro 20 ml de água Suporte para funil Funil Filtro de papel (massa 1,019g) Reagentes 1,352g de sulfato de magnésio heptaidratado (MgSO4 . 7H2O) 0,995g de carbonato de sódio (Na2CO3) Métodos Previamente, foi pesado o filtro de papel com peso indicado na seção Materiais. Foi adicionado o sulfato de magnésio a 10 ml de água em um béquer de 50 ml, e misturado até a dissolução completa. No outro béquer de 50 ml, foi misturado 10 ml de água com a quantidade especificada de carbonato de sódio. Posteriormente, essas duas soluções foram unidas, agitadas e deixadas em repouso por aproximadamente 3 minutos. Após o repouso, a solução foi filtrada no filtro de papel, dobrado e encaixado no funil, encaixado no suporte. Os produtos finais foram: carboneto de magnésio (MgCO3) e sulfato de sódio (Na2SO4) Resultados e discussão Após 6 dias de repouso para secagem do filtro com o sólido resultante da filtração, obteve-se massa 1,595g, sendo a massa de papel de 1.019g e a do sólido de 0,576g. Através dos cálculos disponíveis no anexo 1, obteve-se o rendimento de 68,3% de carbonato de magnésio. Esse resultado pode ser justificado pela possibilidade da amostra não ter secado completamente, ou por erros de calculo. Anexo MgSO 4 (aq) + Na2CO3 (s) → MgCO3(s) + Na2SO4(aq) Quantidade inicial (mols) 0,01121 0,00938 0 0 Quantidade inicial (gramas) 1,352 0,0995 0 0 Quantidade final (mols) 0,0029 0 0,00683 Quantidade final (gramas) 0,357 0 0,576 Conversão MgSO4 – M = 120,37g/mol Na2SO3 – M = 106,01 g/mo 1 mol de MgSO4 – 120,37g x – 1,352g x = 0,01121 mol MgCO3 – M = 84,32 g/mol 1 mol – 84,32 x – 0,00683 1 mol – 100% 0,00683 – x x = 68,3% 1 mol de Na2CO3 – 106,01 x – 0,995 x = 0,00938 mol 1 mol de MgSO4 – 120,37 0,357 – x x = 0,0029 Referências Princípios de Química – Questionando a vida moderna e o meio ambiente, 3ª edição; Atkins, Peter e Jones, Loretta, 2002. Química – Volume único, 7ª edição; Usberco, João e Salvador, Edgard, 2006. Transformações Químicas – Apostila para as aulas práticas; Fabiano Molinos de Andrade e Rafael Pavão de Chagas Procedimento B - Misturas Homogêneas e Heterogêneas de Líquidos. Materiais Cinco tubos de ensaio de aproximadamente 10 mL, enumerados de 1 a 5. Reagentes: 1 cm de água; 1 cm de acetato de Etila; 1 cm de óleo; 1 cm de álcool. Métodos No tubo 1 foi adicionado, aproximadamente, 1 cm de acetato de etila e 1cm de água. Agitou-se e foi deixado em repouso por 3 minutos. No tubo 2 foi adicionado, aproximadamente, 1 cm de óleo e 1 cm de água. Agitou-se e foi deixado em repouso por 3 minutos. No tubo 3 foi adicionado, aproximadamente, 1 cm de óleo e 1 cm de acetato de etila. Agitou-se e foi deixado em repouso por 3 minutos. No tubo 4 foi adicionado, aproximadamente, 1 cm de álcool e 1 cm de água. Agitou-se e foi deixado em repouso por 3 minutos. No tubo 5 foi adicionado, aproximadamente, 1 cm de acetato de etila, 1 cm de água e 1 cm de óleo. Agitou-se e foi deixado em repouso por 3 minutos. Resultados e Discussão A mistura de líquidos pode levar a formação de misturas homogêneas ou heterogêneas. No experimento realizado, observou-se que a mistura de água e acetato de etila forma uma mistura heterogênea, onde a substância menos densa, o acetato de etila, permaneceu acima da água no tubo de ensaio. Assim como na mistura de água e óleo, onde o óleo foi a substância menos densa. Diferentemente da mistura de acetato de etila e óleo em que observou-se a formação de uma mistura homogênea. Assim, também, foi observado na mistura de água e álcool. E ao misturar óleo, água e acetato de etila, observou-se a formação de uma mistura heterogênea bifásica, onde o acetato de etila e o óleo formaram uma fase com aparência turva e a água a outra fase. Tais resultados podem ser observados na figura 1, no item VI. Conclusão Conclui-se que na formação de misturas homogêneas observa-se a formação de apenas uma fase, ou seja, a mistura tem um aspecto visual uniforme. Diferentemente da formação de misturas heterogêneas, as quais apresentam, pelo menos, duas fases, onde a substância com menor densidade se sobrepõe à outra substância. Referências Princípios de Química – Questionando a vida moderna e o meio ambiente, 3ª edição; Atkins, Peter e Jones, Loretta, 2002. Química – Volume único, 7ª edição; Usberco, João e Salvador, Edgard, 2006. Transformações Químicas – Apostila para as aulas práticas; Fabiano Molinos de Andrade e Rafael Pavão de Chagas. Anexo Figura 1: Resultado do experimento. Procedimento C - Extração líquido-líquido Materiais Cinco tubos de ensaio; Pipeta de Pasteur. Reagentes: Água; Vermelho de metila; Acetato de etila; Sulfato de cobre (CuSO4) 0,5 mol/L; Alaranjado de metila; Azul de bromotimol; Hidróxido de Sódio (NaOH) 0,25 mol/L; Ácido Clorídrico (HCl) 3 mol/L. Métodos Extração de substâncias apolares (Tubo 1): adicionou-se aproximadamente 1 mL de água e 3 gotas de solução de vermelho de metila. Após agitar a mistura notou-se uma coloração avermelhada. Adicionou-se cerca de 1 mL de acetato de etila, notando-se coloração alaranjada com estado monofásico. Extração de substâncias polares (Tubo 2): adicionou-se aproximadamente 1 mL de água e 3 gotas de solução de alaranjado de metila, observando-se uma coloração alaranjada . Foi agitado e adicionou-se 1 mL de acetato de etila, agitando novamente. Logo após, observou-se uma mistura bifásica, onde a substância menos densa tinha coloração alaranjada fraco e a mais densa, um vermelho forte. Extração substâncias apolares e polares (Tubo 3): adicionou-se aproximadamente 1 mL de solução de sulfato de cobre e 3 gotas de vermelho de metila, agitou-se e logo após adicionou-se, cerca de 1 mL de acetato de etila e notou-se uma mistura trifásica onde as substâncias mais densa e menos densa obtiveram coloração azul claro e a substância intermediária, incolor. Extração de substância de polaridade intermediária (Tubo 4): adicionou-se aproximadamente 1 mL de água e 3 gotas de azul de bromotimol, agitou-se e obteve-se uma coloração alaranjada. Adicionou-se cerca de 1 mL de acetato de etila e obteve-se uma coloração amarelada. Após esperar a separação das fases foi retirado com uma pipeta o líquido menos denso. Em seguida, adicionou-se aproximadamente 1 mL de acetato de etila. Após agitação e a espera da separação das fases, notou-se uma mistura bifásica onde a substância menos densa aparentava uma coloração amarelo mais claro e a substância mais densa, amarelo escuro. Extração após ação ácido-base (Tubo 5): adicionou-se aproximadamente 1 cm de água, 3 gotas de solução de azul de bromotimol e 2 gotas de solução de hidróxido de sódio. Agitou-se. Logo após adicionou-se 1 mL de acetato de etila e agitou-se novamente, após agitação e a espera de separação de fases notou-se uma coloração azul escuro.Adicionou-se 3 gotas de ácido clorídrico, agitou-se novamente e logo após a agitação e a espera de separação de fases, observou-se a formação de uma mistura bifásica, onde a substância mais densa apresentava coloração incolor e a menos densa, amarelo claro. Todos os tubos estão representados na Imagem 1 do anexo. Resultados e discussão No tubo 1, a água sendo polar não reagiu com nenhuma das substâncias adicionadas por serem apolares e como é mais densa que as outras permaneceu na parte inferior do tubo de ensaio, o vermelho de metila reagiu com o acetato de etila, formando a fase superior do tubo. No tubo 2, as substânciaspolares, água e o alaranjado de metila, reagem e formam a parte inferior do tubo. E o acetato por ser menos denso e apolar ficou na parte superior. No tubo 3, houve reação entre a água, sulfato de cobre e vermelho de metila que são substâncias polares, por serem mais densos ficam na parte inferior do tubo. E o acetato de etila não reagiu por ser apolar e ficou na parte superior por ser menos denso. No tubo 4, o azul de bromotimol reagiu com a água, por serem polares e formaram a fase inferior por serem mais densos. E o acetato de etila não reagiu por ser apolar, permanecendo na parte superior por ser menos denso. No tubo 5, o hidróxido de sódio,a água e o azul de bromotimol reagem por serem substâncias polares e por conta de sua alta densidade permanecem no fundo do tubo de ensaio. O acetato de etila e o ácido clorídrico reagem, ficando na parte superior por serem menos densos. Referências Princípios de Química – Questionando a vida moderna e o meio ambiente, 3ª edição; Atkins, Peter e Jones, Loretta, 2002. Química – Volume único, 7ª edição; Usberco, João e Salvador, Edgard, 2006. Transformações Químicas – Apostila para as aulas práticas; Fabiano Molinos de Andrade e Rafael Pavão de Chagas. Anexo Imagem 1
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